[发明专利]一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及SCR烟气脱硝领域，具体涉及一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法。

背景技术

氮氧化合物（NOx）是火力发电厂的主要烟气污染物之一，其大量排放不仅会造成酸雨和光化学烟雾，而且对人体健康造成也会较大的伤害。根据《火电厂大气污染物排放》（GB13223-2011）中规定，燃煤电厂NOx浓度将执行100mg/Nm³的排放限值。按照此要求，绝大多数电厂都需要安装选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）脱硝装置。

SCR技术的原理是，在催化剂和氧气存在的条件下，在较低的温度范围（280~420℃）内，将还原剂（一般为氨气）喷入烟气中，有选择性地将烟气中的NOx还原生成N₂和水来减少NOx的排放。烟气中的NOx和喷入的氨几乎是以等摩尔比的量进行反应，如果喷入的氨过多，就会在脱硝出口产生氨逃逸，逃逸氨和SO₃在温度较低时发生反应生成黏性较强的硫酸氢铵，其附着在空预器表面，易引起污染积灰，增加空预器换热元件腐蚀堵塞风险；喷入过少造成反应不充分，产生未反应NOx，如若排出将会对环境造成危害。

一般情况下，为了便于氨气流量的调整和保证氨气使用安全，SCR烟气脱硝系统的氨气进入反应器前首先与稀释空气在混合器内被稀释至8%以下，然后经喷氨格栅进行喷射，即在混合器出口母管上引出若干喷氨支管，每根喷氨支管对应脱硝入口烟道截面的不同区域。各个区域的氨气量可以通过调整支管上的阀门开度进行单独控制，喷氨支管上装配的节流孔板和差压测试装置可以反映喷氨流量大小。由于脱硝系统入口NOx浓度比较均匀，对于新建或大修后脱硝系统，均需要首先将喷氨格栅的各支管供氨流量大小调整至一致，以提高反应器入口氨氮摩尔比均匀性，降低氨逃逸。通常采用将阀门开度调整一致的做法来近似实现喷氨均匀性。但是，SCR反应器入口的喷氨格栅阀门数量为20~30个，由于各个喷氨支管与混合器出口母管的位置不同，导致稀释后的氨气经过各个喷氨支管的沿程阻力不同，即使各路喷氨格栅阀门开度大小一致，各管路的供氨流量也大不相同。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠有效的SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，以改善脱硝出口NOx浓度均匀性，降低氨逃逸。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，其包括如下步骤：

（1）将喷氨格栅阀门开度调整至一致；

（2）调节稀释空气通入量：通入稀释风，调节稀释风量以将机组最大需氨量稀释至8%以下；

（3）计算单根支管的目标稀释风量：计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅单根支管的目标稀释风量，计算公式如下：

式Ⅰ

其中：V——稀释风量，Nm³/h；

V_n——单根支管的目标稀释风量，Nm³/h；

n——喷氨支管数量；

（4）计算节流孔板两侧的目标压差：计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅上每个节流孔板的两侧目标差压，计算公式如下：

式Ⅱ

式Ⅲ

其中：ΔP——节流孔板两侧目标差压，Pa；

ρ——稀释空气密度，kg/m³；

d——节流孔板直径，mm；

k——节流孔板系数；

ρ——稀释空气密度，kg/m³；

P——稀释空气压力，KPa；

T——稀释空气温度，K；

（5）依次调整单根喷氨格栅支管开度，以使节流板两侧达到步骤（4）中的目标压差：当节流孔板两侧配备压力表时，调整各个支管阀门开度直至压力表读数与目标差压一致；当节流孔板两侧配备装有水的U型管时，调整各个支管阀门开度直至U型管两侧液位差达到目标液位差，目标液位差计算公式如下：

式Ⅳ

其中：ΔH——U型管目标液位差，mm。

优选的，步骤（1）中所述喷氨格栅阀门开度为50％至75％。

优选的，所述步骤（2）中氨气通入量稀释选用调节稀释风机入口或调节出口挡板门开度的方式。